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| [[Datei:Linux-bootvorgang.svg|mini|Vereinfachtes Ablaufdiagramm der späten Bootphase eines Linux-Systems mit [[init]]]]
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| '''Booten''' ([[Englische Sprache|englische]] Aussprache [{{IPA|ˈbuːtən}}]; von engl.: ''to boot''), '''Hochfahren''', '''Starten''' oder auch '''Urladen''' bezeichnet das Laden des [[Betriebssystem]]s eines [[Computer]]s, wie es in der Regel nach dem Einschalten erforderlich ist. Das Wort ''booten'' ist eine Kurzform von ''[[Bootstrapping (Informatik)|bootstrap loading]]'', sinngemäß ''laden per Bootstrap''.<ref>Ein ''Bootstrap'' ist eine Stiefelschlaufe, die bei Langschaftstiefeln das Anziehen des Schuhwerks erleichtern soll.</ref>
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| Der Bootprozess eines Computers verläuft in mehreren Stufen. Nach dem Einschalten wird zunächst ein einfaches Programm aus einem kleinen [[Festwertspeicher]] (ROM) gelesen. Dieses Programm erlaubt das Starten eines komplexeren Programms, das dann beispielsweise ein Betriebssystem startet. Bei frühen Computern (vor den 1970er-Jahren) war oftmals kein Festwertspeicher (ROM) vorhanden, hier musste die erste Stufe des Bootprozesses mittels [[Maschinenkonsole]] (Tastatur) von Hand in den Speicher geschrieben werden, damit das Betriebssystem dann von externen Speichergeräten eingelesen werden konnte. Auf allen aktuell gebräuchlichen Computern und computergesteuerten Geräten/Anlagen beginnt der Bootprozess automatisch nach dem Einschalten.
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| Da ein Computer während des Bootvorgangs schon ein Programm lädt, das er zum Funktionieren benötigt, zieht er sich bildlich gesprochen wie [[Hieronymus Carl Friedrich von Münchhausen|Münchhausen]] an den eigenen ''Haaren'' aus dem Sumpf. Im Englischen sind es die Stiefelschlaufen (engl. ''bootstraps''), daher kommt der Begriff ''Booten''.<ref>[https://www.rheinwerk-verlag.de/openbook/#Rxx355kap04001040002021F04F103 ''Der Bootvorgang''] im Kompendium der Informationstechnik von Sascha Kersken.</ref>
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| == Großrechner ==
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| Auf Großrechnern der Firma [[International Business Machines|IBM]] wird<!-- ?? immer noch ? Stand wann ?? ---> der Bootvorgang traditionell [[Initial Program Load]] (IPL) genannt. Dieser Gebrauch des Begriffs ''Initial Program Load'' ist allerdings mittlerweile überholt, denn man ist dazu übergegangen, diesen Begriff für die erste Stufe der Ausführung eines mehrstufigen Bootladeprogramms zu verwenden.
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| == Personal Computer ==
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| Beim Booten eines [[Personal Computer|PCs]] beginnt der [[Prozessor]] mit der Abarbeitung der an einer festgelegten Speicheradresse im ROM abgelegten [[Systemfirmware]]. Im Allgemeinen führt diese einen Test der angeschlossenen Geräte durch ([[Power-on self-test|POST]]) und prüft Speichergeräte wie Diskettenlaufwerke, Festplatten oder CD-/DVD-Laufwerke etc. ob diese [[Bootfähiges Medium|startfähige Medien]] sind bzw. enthalten. Je nach konkreter [[Firmware]]-Implementierung kann die Suchreihenfolge, nach der auf diese Geräte zugegriffen wird, z. B. per Firmware-Setup oder per [[Bootmenü]] verändert werden.
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| Bei [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM-PC-kompatiblen Computern]] bis in die 2010er Jahre ist diese Firmware üblicherweise das [[BIOS (IBM PC)|BIOS]]. Bei PCs nach ca. 2010 wurde es zunehmend vom ''{{lang|en|[[Unified Extensible Firmware Interface|(Unified) Extensible Firmware Interface]]}}'', kurz EFI oder UEFI, abgelöst. [[Intel-Mac]]s von Apple verwenden ein Apple-spezifisches EFI.
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| Ein startfähiges Medium benötigt auf einem PC mit BIOS, wie es mit dem originalen [[IBM Personal Computer|IBM PC]] Modell 5150 von 1981 eingeführt wurde, einen gültigen [[Bootsektor]]. Auf größeren Datenspeichern wie Festplatten ist dies üblicherweise der {{lang|en|[[Master Boot Record]]}} (MBR), der auch die [[Partitionstabelle]] enthält. Der Prozess des Bootens (bzw. deutsch: Startens) beginnt, wenn der Bootsektor vom BIOS geladen und ausgeführt wird. Da der Bootsektor auf eine Blockgröße von 512 Byte limitiert ist, enthält er in der Regel einen [[Bootloader]], der weitere Daten nachlädt, etwa in dem er auf dem Speichermedium nach speziellen Dateien sucht und diese anschließend lädt und ausführt, bis z. B. der Kernel und schließlich das ganze Betriebssystem gestartet wurde. Dieser Vorgang, bei dem ein Programm das nächste lädt, wird auch als {{lang|en|[[Bootloader#Chain-Loader|Chain-Loading]]}} bezeichnet ({{enS|chain}} für Kette, wie in Befehlskette bzw. ''{{lang|en|chain of command}}''). Mit [[Bootmanager]]n, die sich früh in diese Kette einklinken, ist es möglich, den Bootvorgang zu verändern und z. B. ein zusätzliches Bootmenü für [[Multi-Boot-System]]e zu implementieren.
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| Auf dem BIOS-Nachfolger {{lang|en|Extensible Firmware Interface}} (EFI), das von Intel Ende der 1990er Jahre eingeführt wurde und das seit 2005 als „{{lang|en|Unified}} EFI“ (UEFI) von mehreren PC-Herstellern aus dem Bereich Hard- und Software gemeinsam weiterentwickelt wird, wird ein EFI-Loader von einer spezifizierten Partition, der ''EFI {{lang|en|System Partition}}'' (ESP), direkt geladen. Per Spezifikation ist die ESP eine mit dem Dateisystem [[File Allocation Table#FAT32|FAT32]] formatierte Partition beliebiger Größe, die in einer [[GUID Partition Table|GUID-Partitionstabelle]] definiert ist. Der EFI-Loader ist ein ausführbares Programm der jeweiligen Prozessorarchitektur, das entweder auf einem durch die Firmware gefundenen und geprüften Datenspeicher gefunden wurde oder das direkt durch eine Eintragung im [[NVRAM]] des (U)EFI, eventuell inklusive Startparamenter, spezifiziert wurde. Als Nachfolger des BIOS besitzen viele (U)EFI-Implementierungen zusätzlich ein Kompatibilitätsmodul, das ''{{lang|en|Compatibility Support Module}}'' (CSM), das ein BIOS emuliert und damit weiterhin IBM-PC-kompatible Bootsektoren starten kann. Steht dieses Modul zur Verfügung und ist die Funktion entsprechend konfiguriert (aktiviert), so lädt UEFI das CSM automatisch wenn ein Datenträger mit {{lang|en|Master Boot Record}} (MBR) gefunden wird und per Vorgabe im Firmware-Setup oder Auswahl im Bootmenü davon gestartet werden soll. Bei aktiviertem [[Unified Extensible Firmware Interface#Secure Boot|Secure Boot]] ist das CSM nicht verfügbar.
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| Der EFI-Loader wird, wie der Bootcode in einem Bootsektor, ebenfalls als Bootloader bezeichnet. Bootloader sind [[Computerprogramm]]e, deren Aufgabe es ist, den Bootvorgang voranzubringen. In wenigen Fällen ist der Bootloader bereits die letzte Stufe im Bootprozess, beispielsweise bei [[PC Booter|PC-Bootern]].
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| Bei der Installation eines [[Betriebssystem]]s wird zuerst von einem startfähigen Medium wie einer CD oder DVD in einem optischen Laufwerk oder von einem USB-Stick gebootet. Die Firmware muss diese Art eines startfähigen Mediums jedoch unterstützen. Auf diesem befindet sich meist selbst eine angepasste Version des zu installierenden Betriebssystems – ist der Startvorgang dieses Installationsmediums erfolgreich, lädt dieses automatisch das Installationsprogramm des Betriebssystems. Dieses richtet auf dem ausgewählten Installationsziel, ein Datenspeicher wie z. B. einer Festplatte, eine funktionierende Boot-Konfiguration für das jeweilige System ein, etwa Bootsektoren und Startdateien auf den entsprechenden Partitionen.
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| [[Intel]] hat mit [[Preboot Execution Environment|PXE]] eine Methode spezifiziert, um PCs ([[IA-32]], [[x64]]) und [[Itanium-Architektur|Itanium]]-Rechner (IA-64) über ein [[Rechnernetz]] booten zu können.
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| == Varianten des Bootens ==
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| Man unterscheidet zwischen:
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| ; Kaltstart
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| : (engl. ''cold boot''), bei dem der Rechner wie nach dem Einschalten der Betriebsspannung „von Null an“ hochgefahren wird (siehe auch [[Reset]])
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| ; Warmstart
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| : (engl. ''warm boot''), bei dem insbesondere die Routinen zur Hardware-Initialisierung nicht ausgeführt werden. Je nach Rechnerarchitektur und Betriebssystem kann sich die Ausführung des Warmstarts stark unterscheiden. Beispielsweise bietet das Betriebssystem [[AmigaOS]] die Möglichkeit, aktuelle Daten in einer „resetfesten [[RAM-Disk]]“ über einen Warmstart zu erhalten. Bei PCs der x86-Architektur bedeutet dagegen jedes Booten den Verlust aller zu diesem Zeitpunkt im (flüchtigen) [[Random-Access Memory|RAM]] befindlichen Daten.
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| Moderne Betriebssysteme bieten die Möglichkeit, den Startvorgang zu beschleunigen. Je nach Art des [[Herunterfahren]]s des Rechners lassen sich folgende Methoden unterscheiden:
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| ; Suspend to disk
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| : Wird auch ''[[Ruhezustand]]'' oder ''Hibernating'' (engl. für „überwintern“) genannt. Vor dem Abschalten wird der gesamte Speicherinhalt auf die [[Massenspeicher|Festplatte]] geschrieben und während des Bootvorgangs wieder in den Speicher zurückgeschrieben.
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| ; Suspend to RAM
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| : Verwirrenderweise auch ''[[Bereitschaftsbetrieb#Computer|Standby-Modus]]'' genannt. Der Rechner wird nicht ausgeschaltet, aber alle [[Puffer (Informatik)|Bufferinhalte]] werden in den RAM geschrieben, und die meisten Geräte und ein Großteil der [[Prozessor|CPU]] werden stillgelegt.
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| Die Beschleunigung basiert darauf, dass ein Neustart, wie bei einem vollständigen Herunterfahren, vermieden wird und ausschließlich der zuvor gesicherte Speicherinhalt geladen wird, also eine Art ''warm boot'' mit Speichererhalt möglich wird.
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| == Fehler beim Booten ==
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| Wenn ein Computer nicht bootet (nicht mehr hochfährt), kann das diverse Ursachen haben. Fehlerquellen sind neben fehlerhaften Einstellungen in der Firmware
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| * die [[Hardware]] oder
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| * der zum Starten verwendete [[Datenspeicher]]:
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| ** der Bootsektor,
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| ** die Partitionierung oder einzelne Partitionen,
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| ** der Prüfzustand des Bootsektors, der Partition, oder des Dateisystems darauf,
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| ** der aktive Bootloader,
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| ** die Installation des [[Betriebssystem]]s,
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| ** die Startparameter des Betriebssystems.
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| Wenn der Computer erstmals nach einer Konfigurationsänderung gestartet wird, sollte zum Beispiel geprüft werden, ob [[Kabel]] fehlen oder falsch angeschlossen sind, ob Komponenten mit Steckverbindungen (zum Beispiel [[Arbeitsspeicher]]) richtig Kontakt haben und, nur bei älterer Hardware: ob etwaige Jumper der [[ATA/ATAPI|IDE-]] oder [[Small Computer System Interface|SCSI]]-[[Festplattenlaufwerk|Festplatten]] richtig gesetzt sind.
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| Wenn keine Bildschirmanzeige erscheint, so kann auf x86-Rechnern die Anzahl der vom [[BIOS (IBM PC)|BIOS]] ausgegebenen Pieptöne einen Hinweis auf den Fehler geben (siehe unter [[Liste der BIOS-Signaltöne]]).
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| Teilweise werden durch das BIOS Fehlertexte, wie z. B. <code>DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER</code> auf dem Bildschirm angezeigt. Zur Fehlersuche kann ein [[Live-System]] wie [[Knoppix]] oder [[Ultimate Boot CD|UBCD]] eingesetzt werden.
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